JPS5930167B2 - Manufacturing method of fluorine-containing elastomer - Google Patents

Manufacturing method of fluorine-containing elastomer

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JPS5930167B2
JPS5930167B2 JP4990476A JP4990476A JPS5930167B2 JP S5930167 B2 JPS5930167 B2 JP S5930167B2 JP 4990476 A JP4990476 A JP 4990476A JP 4990476 A JP4990476 A JP 4990476A JP S5930167 B2 JPS5930167 B2 JP S5930167B2
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containing elastomer
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elastomer according
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道雄 久末
宏明 小嶋
博 和知
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Asahi Glass Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、含フッ素エラストマーの製法に関し、更に詳
しく言えば、フッ化ビニリデン−プロピレン−四フッ化
エチレン−フルオロビニルエーテル系共重合体からなる
新規な含フッ素エラストマーの製法に関するものである
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing a fluorine-containing elastomer, and more specifically, to a method for producing a novel fluorine-containing elastomer comprising a vinylidene fluoride-propylene-tetrafluoroethylene-fluorovinylether copolymer. It is something.

従来より、プロピレン−四フッ化エチレン系共重合体は
、優れた含フッ素ゴムとなし得るものであることが知ら
れている。
It has been known that propylene-tetrafluoroethylene copolymers can be made into excellent fluororubbers.

例えば、特公昭43−24199号公報、米国特許第3
467635号明細書、英国特許第1284247号明
細書などを参照。然るに、かkるプロピレン一四フツ化
エチレン系共重合体からなる含フツ素エラストマーは、
優れた耐熱性、耐薬品性その他を有する反面、耐溶剤性
、特に耐塩素系溶剤性及び低温特性が不充分であつた。
本発明者は、前記の如き問題点の認識に基いて、プロピ
レン一四フツ化エチレン系共重合体の耐溶剤性及び低温
特性を向上せしめ得る手段を提供するべく、種々の研究
、検討を重ねた結果、フツ化ビニリデンと共にパーフル
オロプロピルビニルエーテルの如き、フルオロビニルエ
ーテルを四フツ化エチレン及びプロピレンと共に共重合
させることによつて、有利に目的が達成され得ることを
見出したものである。
For example, Japanese Patent Publication No. 43-24199, U.S. Patent No. 3
See specification No. 467,635, British Patent No. 1,284,247, etc. However, such a fluorine-containing elastomer made of a propylene-tetrafluoroethylene copolymer is
Although it has excellent heat resistance, chemical resistance, etc., it has insufficient solvent resistance, especially chlorine solvent resistance, and low-temperature properties.
Based on the recognition of the above-mentioned problems, the present inventor has conducted various studies and examinations in order to provide a means for improving the solvent resistance and low-temperature properties of propylene-tetrafluoroethylene copolymers. As a result, it has been found that the object can be advantageously achieved by copolymerizing a fluorovinyl ether, such as perfluoropropyl vinyl ether, with vinylidene fluoride and ethylene tetrafluoride and propylene.

即ち、フッ化ビニリデンと共にフルオロビニルエーテル
、特にパーフルオロビニルエーテルを共重合させること
により、プロピレン一四フッ化エチレン系共重合体の耐
熱性、耐薬品性などを損なうことなく、ベンゼン、四塩
化炭素、トリクロロエチレン、アセトン、メチルクロロ
ホルムの如き有機溶剤に対する耐久性を実用可能な程度
以上に向上せしめ得ると共に、低温特性を改善せしめ得
るということが新規に見出された。かくして、本発明は
、前記の如き発見に基いて完成されたものであり、フッ
化ビニリデン、プロピレン、四フツ化エチレン、及びフ
ルオロビニルエーテルを重合開始源の作用により共重合
せしめて、30〜70モル%のフツ化ビニリデン、3〜
30モル%のプロピレン、15〜45モル%の四フッ化
エチレン、及び2〜20モル%のフルオロビニルエーテ
ルを構成単位として含む共重合体エラストマーを生成さ
せることを特徴とする含フツ素エラストマーの製法を、
新規に提供するものである。
That is, by copolymerizing fluorovinyl ether, especially perfluorovinyl ether, with vinylidene fluoride, benzene, carbon tetrachloride, trichloroethylene can be produced without impairing the heat resistance, chemical resistance, etc. of the propylene tetrafluoroethylene copolymer. It has been newly discovered that the durability against organic solvents such as , acetone, and methyl chloroform can be improved beyond a practical level, and the low-temperature properties can also be improved. Thus, the present invention has been completed based on the above discovery, and consists of copolymerizing vinylidene fluoride, propylene, ethylene tetrafluoride, and fluorovinyl ether by the action of a polymerization initiator to obtain a total of 30 to 70 moles. % vinylidene fluoride, 3~
A method for producing a fluorine-containing elastomer, which comprises producing a copolymer elastomer containing 30 mol% propylene, 15 to 45 mol% tetrafluoroethylene, and 2 to 20 mol% fluorovinyl ether as constituent units. ,
This is a new offering.

本発明による新規なフツ化ビニリデン−プロピレン一四
フッ化エチレン−フルオロビニルエーテル系共重合体は
、−10℃以下のガラス転移温度、350℃以上の熱分
解開始温度を有し、適宜の配合、加硫により、耐油、耐
酸、耐アルカリに加えて、炭化水素類、ハロゲン化炭化
水素類、ケトン類、エステル類などの有機溶剤に対して
も高い耐性を示す耐熱性に優れた含フツ素エラストマー
にすることが出来る。
The novel vinylidene fluoride-propylene tetrafluoride-fluorovinylether copolymer according to the present invention has a glass transition temperature of -10°C or lower and a thermal decomposition onset temperature of 350°C or higher, and can be prepared by suitable blending and processing. Sulfur produces a fluorine-containing elastomer with excellent heat resistance that exhibits high resistance to oil, acid, and alkali, as well as to organic solvents such as hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, ketones, and esters. You can.

更に、本発明による含フツ素エラストマーは、従来の四
フッ化エチレンープロピレンーフツ化ビニリデン系エラ
ストマーにおいて認められるフツ化ビニリデン含有量の
増大による生ゴム硬度の上昇及び加硫ゴム弾性の減少と
いう問題点がフルオロビニルエーテル単位の導入により
効果的に解消される点に特徴を有し、その結果ロール作
業性、成形性に優れると共に、耐熱性、耐無機薬品性そ
の他についても優秀である。また、可撓性を有するフッ
化ビニリデン単位の導入により、四フツ化エチレン−プ
ロピレン系エラストマーより耐寒性が改良されている。
従つて、かXる性能の要求されるパツキング材料、o−
リング、ダイヤフラム、ガスケット、ホース、ロール等
に有利に適用される含フツ素ゴムとなり得る。本発明に
よれば、四フツ化エチレン15〜45モル%、プロピレ
ン3〜30モル%、フルオロビニルエーテル2〜20モ
ル%、フツ化ビニリデン30〜70モル%からなる加硫
可能な新規含フツ素エラストマーが得られる。本発明に
おいては、四フッ化エチレン20〜40モル%、プロピ
レン10〜25モル%、フルオロビニルエーテル5〜1
5モル%、フッ化ビニリデン35〜65モル%からなる
含フツ素エラストマーとする場合に、特に良好な結果が
得られる。フルオロビニルエーテルの含有量が余りに少
な過ぎる場合には、上に述べたフツ化ビニリデンによる
硬度の上昇を防ぐ効果が失なわれ、且つ耐溶剤性の向上
効果が不充分となり、また余りに多過ぎる含有量の場合
には、耐熱老化性が損なわれるとともに、原料コストが
高くなり、好ましくない。フッ化ビニリデンの含有量が
余りに少な過ぎる場合には、耐溶剤性及び耐寒性の向上
効果が不充分となり、また余りに多過ぎる含有量の場合
には、無機薬品に対する抵抗性及び極性の高い溶剤に対
する抵抗性が減少すると共に硬度が増加し加工性の低下
、弾性の減少を生じエラストマーとしての性質が阻害さ
れる傾向にある。また、四フツ化エチレンに比較してフ
ツ化ビニリデンは高価なモノマーであり、コスト的に不
利となる。プロピレンの含有量は、余りに少な過ぎると
エラストマーとしての特性が失なわれ、余りに多過ぎる
場合には、耐熱性、耐溶剤性、耐薬品性などについて望
ましくない。四フツ化エチレンの含有量については、耐
熱性、耐薬品性、成形加工性、エラストマーとして必要
なポリマーの可撓性、その他入手の容易性などから、前
記範囲を選定するのが望ましい。本発明において、フル
オロビニルエーテルとしては、従来より公知乃至周知の
ものなどが、特に限定されることなく例示され得るが、
通常はパーフルオロビニルエーテルが好ましく採用され
る。
Furthermore, the fluorine-containing elastomer of the present invention has the problems of increased raw rubber hardness and decreased vulcanized rubber elasticity due to increased vinylidene fluoride content, which are observed in conventional tetrafluoroethylene-propylene-vinylidene fluoride elastomers. It is characterized in that this is effectively eliminated by the introduction of fluorovinyl ether units, and as a result, it has excellent roll workability and moldability, as well as excellent heat resistance, inorganic chemical resistance, and other properties. Furthermore, by introducing flexible vinylidene fluoride units, the cold resistance is improved compared to the tetrafluoroethylene-propylene elastomer.
Therefore, the packing material required to have such performance, o-
The fluorine-containing rubber can be advantageously applied to rings, diaphragms, gaskets, hoses, rolls, etc. According to the present invention, a new vulcanizable fluorine-containing elastomer comprising 15 to 45 mol% of ethylene tetrafluoride, 3 to 30 mol% of propylene, 2 to 20 mol% of fluorovinyl ether, and 30 to 70 mol% of vinylidene fluoride is obtained. In the present invention, 20 to 40 mol% of tetrafluoroethylene, 10 to 25 mol% of propylene, 5 to 1 mol% of fluorovinyl ether,
Particularly good results are obtained when the fluorine-containing elastomer contains 5 mol % of vinylidene fluoride and 35 to 65 mol % of vinylidene fluoride. If the content of fluorovinyl ether is too small, the effect of preventing the increase in hardness due to vinylidene fluoride described above will be lost, and the effect of improving solvent resistance will be insufficient; In this case, heat aging resistance is impaired and raw material cost increases, which is not preferable. If the content of vinylidene fluoride is too small, the effect of improving solvent resistance and cold resistance will be insufficient, and if the content is too large, the effect of improving resistance to inorganic chemicals and highly polar solvents will be insufficient. As the resistance decreases, the hardness increases, resulting in a decrease in workability and elasticity, which tends to impair the properties of an elastomer. Furthermore, compared to ethylene tetrafluoride, vinylidene fluoride is an expensive monomer and is disadvantageous in terms of cost. If the content of propylene is too low, the properties as an elastomer will be lost, and if the content is too high, it will be undesirable in terms of heat resistance, solvent resistance, chemical resistance, etc. Regarding the content of tetrafluoroethylene, it is desirable to select the above-mentioned range from the viewpoint of heat resistance, chemical resistance, moldability, flexibility of the polymer required as an elastomer, ease of acquisition, etc. In the present invention, examples of the fluorovinyl ether include conventionally known or well-known ones without particular limitation, but
Usually, perfluorovinyl ether is preferably employed.

例えば、一般式CF2=σ−0−〔CF2CFXO〕。For example, the general formula CF2=σ-0-[CF2CFXO].

−Rf(但し、式中のRfは炭素数1〜12個のパーフ
ルオロアルキル基、Xはフツ素原子又はトリフルオロメ
チル基、nはO〜6の整数を夫々示す)で表わされるパ
ーフルオロビニルエーテルである。具体的には、CF2
−CFOCF3、CF2=CFOC2F5、CF2一C
FOC3F7、CF2−CFOC5Fll、CF2一C
FOC8Fl7、CF2−CFOCF2CF2=CFO
CF2CF(CF3)0C3F7、CF2一CFOCC
F2CF(CF3)O〕2C3F7などが例示され得る
-Rf (wherein Rf is a perfluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms, X is a fluorine atom or a trifluoromethyl group, and n is an integer of O to 6). It is. Specifically, CF2
-CFOCF3, CF2=CFOC2F5, CF2-C
FOC3F7, CF2-CFOC5Fll, CF2-C
FOC8Fl7, CF2-CFOCF2CF2=CFO
CF2CF (CF3)0C3F7, CF2-CFOCC
Examples include F2CF(CF3)O]2C3F7.

前記一般式において、Rfとしては炭素数1〜5個のも
のが好ましく、またnとしてはO〜3のものが好ましく
、Xとしてはトリフルオロメチル基のものが入手の容易
性などの点で好ましい。尚、CF2−CFO(CF2)
1〜7CF2H1CF2=CFO(CF2)1〜7CF
2C1,.CF2一CFOCH2(CF2)0〜6CF
3、CF2一CFO(CH2)0〜7CH3、CH2=
CHOCH2(CF2)。
In the general formula, Rf preferably has 1 to 5 carbon atoms, n preferably has O to 3 carbon atoms, and X preferably has a trifluoromethyl group in terms of ease of availability. . In addition, CF2-CFO (CF2)
1~7CF2H1CF2=CFO(CF2)1~7CF
2C1,. CF2-CFOCH2 (CF2) 0~6CF
3, CF2-CFO(CH2)0-7CH3, CH2=
CHOCH2 (CF2).

〜6CF3、CH2一CHOCH2CH2(CF2)。
〜6CF3、CH2一CHOCF(CF3)2などのパ
ーフルオロ化されていないフルオロビニルエーテル、そ
の他適宜置換基を有するフルオロビニルエーテルも勿論
本発明で採用され得る。本発明における共重合反応は、
塊状重合、懸濁重合、乳化重合、溶液重合など各種重合
方式、或いは重合開始剤を使用する触媒重合法、電離性
放射線重合法、レドックス系重合法などの適宜手段にて
実施され得る。
~6CF3, CH2-CHOCH2CH2 (CF2).
Of course, non-perfluorinated fluorovinyl ethers such as ~6CF3, CH2-CHOCF(CF3)2, and other fluorovinyl ethers having appropriate substituents may also be employed in the present invention. The copolymerization reaction in the present invention is
It can be carried out by various polymerization methods such as bulk polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization, and solution polymerization, or by appropriate means such as catalytic polymerization using a polymerization initiator, ionizing radiation polymerization, redox polymerization, and the like.

又、フッ化ビニリデン、四フツ化エチレン、プロピレン
、フルオロビニルエーテルの主成分の他に、これらと共
重合可能な成分、例えばエチレン、イソブチレン、アク
リル酸及びそのアルキルエステル、メタクリル酸及びそ
のアルキルエステル、フツ化ビニル、六フツ化プロピレ
ン、クロロエチルビニルエーテル、クロロトリフルオロ
エチレンなどを適当に共重合させても良い。例えば、5
モル%程度以下の少量で共重合せしめ得る。而して、含
フツ素エラストマーの分子量については、通常テトラヒ
ドロフラン中で30℃で測定した固有粘度が0.01〜
3の値を有するものが望ましく、特に0.05〜1.5
の範囲のものが好ましい結果を与え、この時の数平均分
子量は約0.5〜25万に対応する。本発明方法は、前
記の如く各種重合方式或いは重合条件の下に実施され得
る。
In addition to the main components of vinylidene fluoride, ethylene tetrafluoride, propylene, and fluorovinyl ether, components copolymerizable with these, such as ethylene, isobutylene, acrylic acid and its alkyl esters, methacrylic acid and its alkyl esters, Vinyl chloride, propylene hexafluoride, chloroethyl vinyl ether, chlorotrifluoroethylene, etc. may be appropriately copolymerized. For example, 5
Copolymerization can be carried out in a small amount of about mol% or less. As for the molecular weight of the fluorine-containing elastomer, the intrinsic viscosity measured at 30°C in tetrahydrofuran is usually 0.01 to 1.
A value of 3 is desirable, especially 0.05 to 1.5.
A number average molecular weight in the range of 0.5 to 250,000 gives preferable results. The method of the present invention can be carried out using various polymerization methods or under various polymerization conditions as described above.

例えば、トリクロロモノフルオロメタン、トリクロロト
リフルオロエタン、パーフルオロシクロブタンの如き弗
素化系或いは弗素化塩素化系飽和炭化水素なる所謂フロ
ン系溶媒や第3級ブタノールの如きアルコール溶媒など
の有機溶媒中で実施可能であり、この場合には、−40
℃〜+150℃程度の温度で比較的低い反応圧力、例え
ば1〜50kg/Cd程度の圧力が採用可能である。又
、水性媒体を使用して、懸濁重合や乳化重合によつて実
施されても良く、乳化重合においては多弗素化或いは多
弗素化塩素化アルキル系の分散剤などが好ましく採用さ
れ得る。而して、かXる懸濁重合や乳化重合においては
、塩素化炭化水素、液状炭化水素、トリクロロトリフル
オロエタン、第3級ブタノールの如き分散安定剤、反応
促進剤その他が適宜採用可能である。また、アセトン、
イソプロピルアルコール、エチルアセテート、ジエチル
マロネート、テトラヒドロフラン、アセトアルデヒドの
如き公知の連鎖移動剤を用いて分子量の調節を任意に行
なうことが出来る。更に、過酸化物、アゾ化合物、過硫
酸塩の如き重合開始剤の採用が可能であると共に、コバ
ルト−60からのγ線の如き電離性放射線照射によつて
共重合反応を行なつても良い。水性媒体中での重合の場
合、例えば50〜100℃程度の温度で5〜200k9
/Cr!i程度の圧力で実施可能である。又、レドツク
ス系開始剤などにより20℃〜+50℃程度の低温度の
採用も可能である。尚、本発明方法ぱ、回分式、半連続
式、又は連続式など適宜操作によつて実施され得るもの
であり、目的或いは採用する重合方式などに応じて、種
々の重合条件、重合操作、重合装置などを、選定するの
が望ましい。本発明において、前記各種重合反応後に、
生成含フッ素エラストマーが適宜手段にて分離され得る
For example, it is carried out in organic solvents such as fluorinated or fluorinated chlorinated saturated hydrocarbons such as trichloromonofluoromethane, trichlorotrifluoroethane, and perfluorocyclobutane, so-called chlorofluorocarbon solvents, and alcohol solvents such as tertiary butanol. possible, in this case -40
A relatively low reaction pressure, for example a pressure of about 1 to 50 kg/Cd, can be employed at a temperature of about .degree. C. to +150.degree. Further, suspension polymerization or emulsion polymerization may be carried out using an aqueous medium, and in emulsion polymerization, polyfluorinated or polyfluorinated chlorinated alkyl-based dispersants can be preferably employed. Therefore, in such suspension polymerization and emulsion polymerization, chlorinated hydrocarbons, liquid hydrocarbons, dispersion stabilizers such as trichlorotrifluoroethane, tertiary butanol, reaction accelerators, etc. can be used as appropriate. . Also, acetone,
Molecular weight can be arbitrarily controlled using known chain transfer agents such as isopropyl alcohol, ethyl acetate, diethyl malonate, tetrahydrofuran, and acetaldehyde. Furthermore, it is possible to employ polymerization initiators such as peroxides, azo compounds, and persulfates, and the copolymerization reaction may also be carried out by irradiation with ionizing radiation such as gamma rays from cobalt-60. . In the case of polymerization in an aqueous medium, for example, 5 to 200 k9 at a temperature of about 50 to 100 °C.
/Cr! It can be carried out with a pressure of about i. Furthermore, it is also possible to use a low temperature of about 20° C. to +50° C. by using a redox initiator or the like. The method of the present invention can be carried out in any suitable manner, such as batchwise, semi-continuously, or continuously, and various polymerization conditions, polymerization operations, and polymerization methods may be used depending on the purpose or the polymerization method employed. It is desirable to select equipment, etc. In the present invention, after the various polymerization reactions,
The produced fluorine-containing elastomer can be separated by appropriate means.

例えば、好適な乳化重合法においては、重合反応終了後
に共重合体ラテックスに電解質を添加する凝固法、又は
冷凍後遠心分離又は▲過し次いで共重合体エラストマー
を乾燥する方法などにより分離することができる。以上
の様にして、透明乃至白色のゴム状弾性を有する含フッ
素エラストマーが得られ、従来のプロピレン一四フツ化
エチレン系共重合体エラストマーよりも耐溶斉牲の優れ
たものを有利に製造することが可能である。
For example, in a suitable emulsion polymerization method, the copolymer latex may be separated by a coagulation method in which an electrolyte is added to the copolymer latex after the polymerization reaction is completed, or a method in which the copolymer elastomer is separated by centrifugation after freezing, or by a method in which the copolymer elastomer is dried after being frozen. can. In the manner described above, a transparent to white fluorine-containing elastomer having rubber-like elasticity is obtained, and it is possible to advantageously produce a fluorine-containing elastomer that has better resistance to dissolution chiropractic than conventional propylene-tetrafluoroethylene copolymer elastomers. is possible.

かくして得られる含フツ素エラストマーは、種々の架橋
手段、例えば有機過酸化物或いは多価アミン化合物、ヒ
ドロキノン等の求核試薬などによつて化学架橋せしめて
ゴム状架橋体にすることができ、又、γ線、電子線の如
き電離性放射線の照射によつて放射線架橋せしめること
も可能である。尚、この場合、各種架橋助剤や充填乃至
補強剤などを添加混合することができ、種々の加硫配合
が採用可能である。本発明方法で得られる含フツ素エラ
ストマーは、α線、β線、γ線、中性子線、加速粒子線
、X線、電子線の如き電離性放射線の照射により架橋せ
しめられ得る。
The fluorine-containing elastomer thus obtained can be chemically crosslinked into a rubber-like crosslinked product using various crosslinking means, such as an organic peroxide, a polyvalent amine compound, or a nucleophilic reagent such as hydroquinone. It is also possible to carry out radiation crosslinking by irradiation with ionizing radiation such as γ-rays, γ-rays, and electron beams. In this case, various crosslinking aids, fillers, reinforcing agents, etc. can be added and mixed, and various vulcanization formulations can be adopted. The fluorine-containing elastomer obtained by the method of the present invention can be crosslinked by irradiation with ionizing radiation such as α rays, β rays, γ rays, neutron beams, accelerated particle beams, X-rays, and electron beams.

通常は、コバルト60からのγ線、加速粒子線、電子線
などが好適とされる。例えば、102〜10電レントゲ
ン/時、特に103〜5X107レントゲン/時程度の
線量率で、照射線量が104〜108ラット、特に10
3〜5×107ラット程度の範囲となる様に電離性放射
線を照射することによつて、架橋共重合体に転化せしめ
得る。而して、空気中にて電離性放射線の照射が可能で
あると共に、照射雰囲気を真空に保つか、或いはアルゴ
ン、ヘリウム、窒素などの様な気流下に保持すること、
更には水中に保持することなども出来る。電離性放射線
照射による架橋反応は、常温或いは室温程度でも効率よ
く進行するので照射温度は特にこれを限定する必要はな
く、室温以下や100℃程度あるいはそれ以上の照射温
度を採用することも可能である。尚、電離性放射線照射
による架橋は、原料共重合体を予めフイルム、シート、
パイプ、ロッド、リング、コーテイングなどの様な任意
の形状に成形加工したものに適用可能である利点がある
。又、本発明方法で得られる含フツ素エラストマーは、
パーオキシ化合物などの化学架橋剤を使用して加熱によ
り架橋せしめることが出来る。
Usually, gamma rays from cobalt-60, accelerated particle beams, electron beams, etc. are preferred. For example, at a dose rate of 102 to 10 X roentgens/hour, especially 103 to 5X107 roentgens/hour, the irradiation dose is 104 to 108 rats, especially 10
It can be converted into a crosslinked copolymer by irradiating it with ionizing radiation to a range of about 3 to 5 x 107 rats. Therefore, ionizing radiation can be irradiated in air, and the irradiation atmosphere must be kept in a vacuum or under an air flow such as argon, helium, nitrogen, etc.
It can even be kept underwater. The crosslinking reaction caused by ionizing radiation irradiation proceeds efficiently even at or around room temperature, so there is no need to limit the irradiation temperature; it is also possible to adopt an irradiation temperature below room temperature, about 100°C, or higher. be. In addition, for crosslinking by ionizing radiation irradiation, the raw material copolymer is prepared in advance into a film, sheet, etc.
It has the advantage that it can be applied to objects formed into arbitrary shapes such as pipes, rods, rings, coatings, etc. Furthermore, the fluorine-containing elastomer obtained by the method of the present invention is
Crosslinking can be achieved by heating using a chemical crosslinking agent such as a peroxy compound.

例えば、キユメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロ
ピルベンゼンハイドロパーオキサイド、ジ(第3級ブチ
ル)パーオキサイド、第3級ブチルキユミルパーオキサ
イド、ジクミルパーオキサイド、第3級ブチルパーオキ
シアセテート、第3級ブチルパーオキシベンゾエイトの
如き有機モノバーオキシ化合物や2・5−ジメチル−2
・5−ジ(第3級ブチルパーオキシ)−ヘキシン一3、
2・5−ジメチル−2・5−ジ(第3級ブチルパーオキ
シ)−ヘキサン、α・d−ビス(第3級ブチルパーオキ
シ)−パラ−ジイソプロピルベンゼン、2・5−ジメチ
ル−2・5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)−ヘキサンの
如き有機ジパーオキシ化合物は好適である。而して、5
分間の半減期を与える温度が100〜200℃、好まし
くは130〜190℃程度であるパーオキシ化合物が、
化学架橋剤として特に有利に採用され得る。化学架橋剤
の使用量は、特に限定されることなく、適宜選定され得
るが、通常は含フツ素エラストマー100重量部に対し
て0.1〜20重量部、好ましくは1〜10重量部程度
である。アミン類を用いる架橋においては、ヘキサメチ
レンジアミン、テトラエチレンペンタミン、トリエチレ
ンテトラミン等各種アルキルアミン類、アニリン、ピリ
ジン、ジアミノベンゼン等各種芳香族アミン類及びこれ
らアミン類のカルバミン酸、シンナミリデン酸等の脂肪
酸の塩等を用いることができる。
For example, kyumene hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, di(tertiary butyl) peroxide, tertiary butyl cumyl peroxide, dicumyl peroxide, tertiary butyl peroxyacetate, tertiary butyl Organic monoperoxy compounds such as peroxybenzoate and 2,5-dimethyl-2
・5-di(tert-butylperoxy)-hexyne-3,
2,5-dimethyl-2,5-di(tert-butylperoxy)-hexane, α-d-bis(tert-butylperoxy)-para-diisopropylbenzene, 2,5-dimethyl-2,5 Organic diperoxy compounds such as -di(benzoylperoxy)-hexane are preferred. Therefore, 5
A peroxy compound whose temperature gives a half-life of 100 to 200°C, preferably about 130 to 190°C,
It can be employed particularly advantageously as a chemical crosslinking agent. The amount of the chemical crosslinking agent used is not particularly limited and can be selected as appropriate, but it is usually about 0.1 to 20 parts by weight, preferably about 1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the fluorine-containing elastomer. be. In crosslinking using amines, various alkyl amines such as hexamethylene diamine, tetraethylene pentamine, and triethylene tetramine, various aromatic amines such as aniline, pyridine, and diaminobenzene, and carbamic acid and cinnamylidene acid of these amines are used. Salts of fatty acids and the like can be used.

また、ヒドロキノン、ビスフエノールA、カテコール等
の求核的性質を有する試薬類及びそのアルカリ金属塩、
アンモニウム塩等を適宜ポリエチレングリコール、ポリ
プロピレングリコール等の直鎖状ポリエーテルや環状ポ
リエーテル類を助剤として組み合わせて用いることも可
能である。かかる含フッ素エラストマーの架橋の際、電
離性放射線照射による方法及び化学架橋剤による方法は
いずれの場合でも、従来より公知乃至周知の架橋助剤を
伴用し得る。
In addition, reagents with nucleophilic properties such as hydroquinone, bisphenol A, and catechol, and their alkali metal salts,
It is also possible to use an ammonium salt or the like in combination with a linear polyether or cyclic polyether such as polyethylene glycol or polypropylene glycol as an auxiliary agent. When crosslinking such a fluorine-containing elastomer, a conventionally known or well-known crosslinking aid may be used in both the method using ionizing radiation irradiation and the method using a chemical crosslinking agent.

例えば、アリル化合物、イオウ、有機アミン類、マレイ
ド類、メタクリレート類、ジビニル化合物などの架橋助
剤が採用され得る。好ましくは、フタル酸ジアリル、ト
リアリルリン酸、シアヌル酸トリアリル、イソシアヌル
酸トリアリル、ジアリルメラミンの如き有機アリル化合
物、およびパラ−ベンゾキノンジオキシム、P−P′−
ジベンゾイルベンゾキノンジオキシムなどのオキシム化
合物が用いられ、特に有機アリル化合物が望ましい。か
かる架橋助剤の添加量は、含フツ素エラストマー100
重量部に対して、0.1〜20重量部、好ましくは0.
2〜10重量部程度が採用され得る。又、従来の架橋方
法などで通常使用される種々の添加剤も、含フツ素エラ
ストマーの架橋の際に添加され得る。
For example, crosslinking aids such as allyl compounds, sulfur, organic amines, maleides, methacrylates, and divinyl compounds may be employed. Preferably, organic allyl compounds such as diallyl phthalate, triallyl phosphoric acid, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, diallylmelamine, and para-benzoquinone dioxime, P-P'-
Oxime compounds such as dibenzoylbenzoquinone dioxime are used, and organic allyl compounds are particularly preferred. The amount of the crosslinking aid added is 100% of the fluorine-containing elastomer.
0.1 to 20 parts by weight, preferably 0.1 to 20 parts by weight.
About 2 to 10 parts by weight may be employed. Furthermore, various additives commonly used in conventional crosslinking methods may also be added during crosslinking of the fluorine-containing elastomer.

これらの添加剤は、酸化マグネシウム、酸化鉛の如き金
属酸化物、或いはカーボンブラツク、フアインシリカの
如き補強剤、その他の充?済り、顔料、酸化防止剤、安
定剤などを包含する。而して、含フツ素エラストマーに
前記の如き種種の添加剤を添加する場合、化学架橋剤、
架橋助剤、その他の添加剤を原料含フツ素エラストマー
と充分均一に混合することが望ましい。
These additives may include metal oxides such as magnesium oxide, lead oxide, reinforcing agents such as carbon black, fine silica, and other fillers. pigments, antioxidants, stabilizers, etc. Therefore, when adding the various types of additives described above to the fluorine-containing elastomer, chemical crosslinking agents,
It is desirable to mix the crosslinking aid and other additives with the raw material fluorine-containing elastomer sufficiently and uniformly.

かかる混合は、従来より通常使用されているゴム混練用
ロール又はバンバリーミキサ一等によつて行なわれ得る
。混合時の作業条件は特に限定されないが、通常は30
〜80℃程度の温度で約10〜60分間混練することに
よつて、添加配合物を含フツ素エラストマー中に充分分
散混合し得る。混合時の作業条件や操作は、使用原料及
び配合剤の種類や目的に応じて最適条件を選定して行な
うのが望ましい。化学架橋剤による加熱架橋の操作は、
従来より通常使用されている操作を採用し得る。
Such mixing may be carried out using conventional rubber kneading rolls, Banbury mixers, or the like. Working conditions during mixing are not particularly limited, but usually 30
By kneading at a temperature of about 80 DEG C. for about 10 to 60 minutes, the additive compound can be sufficiently dispersed and mixed into the fluorine-containing elastomer. The working conditions and operations during mixing are preferably carried out by selecting optimal conditions depending on the type and purpose of the raw materials and ingredients used. The operation of thermal crosslinking using a chemical crosslinking agent is as follows:
Conventionally conventional operations can be employed.

例えば、成形型中で加圧しながら加熱する操作が採用さ
れ、また押出あるいは射出成形法などで成形したのちに
、加熱炉中で加熱する操作が採用され得る。加熱架橋時
の作業条件などは、使用原料や配合に応じて最適条件を
選定して行なうのが望ましい。加熱架橋時の温度は、通
常80〜250℃程度、好ましくは150〜200℃程
度が採用され得る。又、加熱時間は特に限定されないが
、化学架橋剤や成形の目的に応じて1分〜3時間の範囲
であり、好ましくは5分〜1時間の範囲内で選定される
。加熱温度を高くすれば、加熱時間を短縮し得る。尚、
得られる架橋共重合体の再加熱処理も採用可能であり、
物理的性質の向上に役立つものである。例えば、150
〜200℃、好ましくは180〜230℃の温度で、1
5〜25時間程度の再加熱処理が採用され得る。本発明
により得られる含フッ素エラストマーの架橋体は、耐熱
性、耐薬品性などと共に、耐溶剤性耐寒性が優れている
ので、広範囲の使用条件下でゴム弾性の要求される各種
用途などに対して有利に利用され得る。
For example, an operation of heating while pressurizing in a mold may be employed, or an operation of heating in a heating furnace after molding by extrusion or injection molding may be employed. It is desirable to select optimal conditions for the working conditions during thermal crosslinking depending on the raw materials and formulation used. The temperature during thermal crosslinking may be generally about 80 to 250°C, preferably about 150 to 200°C. Further, the heating time is not particularly limited, but is selected in the range of 1 minute to 3 hours, preferably in the range of 5 minutes to 1 hour, depending on the chemical crosslinking agent and the purpose of molding. The heating time can be shortened by increasing the heating temperature. still,
It is also possible to reheat the resulting crosslinked copolymer,
It is useful for improving physical properties. For example, 150
1 at a temperature of ~200°C, preferably 180-230°C.
Reheating treatment for about 5 to 25 hours may be employed. The crosslinked fluorine-containing elastomer obtained by the present invention has excellent heat resistance, chemical resistance, etc., as well as solvent resistance and cold resistance, so it can be used in various applications that require rubber elasticity under a wide range of usage conditions. can be used to advantage.

例えば、自動車、船舶、航空機等輸送機関における耐油
、耐薬品、耐熱パッキング、O−リングその他のシール
材、ダイヤフラム、バルブ、また化学プラントにおける
同様のパッキング、O−リング、シール材、ダイヤフラ
ムバルブ、ホース、ロール、チユーブ、耐酸コーテイン
グ、ライニングなどとして有用である。又、前述の如く
加工性に優れているのでパイプ状、棒状成形物などにも
成形加工され得ると共に、フイルム状又はテープ状の成
形物に一次加工して、これを積層、張付、巻付などの二
次加工によつて更に成形加工することなども勿論可能で
ある。次に、本発明の実施例について、更に具体的に説
明するが、かかる説明によつて本発明が何ら限定されな
いことは勿論である。実施例1〜3及び比較例1〜2 内容積11のオートクレーブに、下記第1表に示す仕込
量で、脱酸素水、過硫酸アンモニウム(APS)、重亜
硫酸ナトリウム(SBS)、リン酸2ナトリウム・12
水塩(DSP)、パーフルオロオクタン酸アンモニウム
(FC−143)を仕込む。
For example, oil-resistant, chemical-resistant, heat-resistant packing, O-rings and other sealing materials, diaphragms, valves in transportation vehicles such as automobiles, ships, and aircraft, and similar packings, O-rings, sealing materials, diaphragm valves, and hoses in chemical plants. , rolls, tubes, acid-resistant coatings, linings, etc. In addition, as mentioned above, it has excellent processability, so it can be formed into pipe-shaped, rod-shaped products, etc., and it can also be processed into film-shaped or tape-shaped products, which can then be laminated, pasted, or wrapped. Of course, it is also possible to perform further molding processing by secondary processing such as. Next, examples of the present invention will be described in more detail, but it goes without saying that the present invention is not limited by this description. Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 2 Deoxygenated water, ammonium persulfate (APS), sodium bisulfite (SBS), disodium phosphate, and 12
Charge water salt (DSP) and ammonium perfluorooctanoate (FC-143).

オートクレーブ内を窒素置換後、フッ化ビニリデン、四
フッ化エチレン、プロピレンを第1表に示す仕込量で導
入する。次に、300rpmで攪拌を開始し第1表に示
す重合条件で反応を続ける。尚、反応中は、圧力を一定
に保持するように第1表に示した組成でモノマーの補給
を行なう。反応終了後モノマーをバージし、ラテックス
を抜き出し、1%Cacl2水溶液で凝集後、洗浄、乾
燥し、同じく第1表に示した重合結果で共重合体を得た
。生成共重合体の組成についても第1表に示してある。
これらの共重合体を、下記第2表に示す配合、加硫条件
により加硫せしめ、得られる加硫物の主な機械的性質及
び耐溶剤性試験結果を同じく第2表にまとめて示す。
After purging the autoclave with nitrogen, vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, and propylene were introduced in the amounts shown in Table 1. Next, stirring was started at 300 rpm and the reaction was continued under the polymerization conditions shown in Table 1. During the reaction, monomers were replenished according to the composition shown in Table 1 so as to keep the pressure constant. After the reaction was completed, the monomer was purged, the latex was extracted, and after coagulation with a 1% CaCl2 aqueous solution, it was washed and dried to obtain a copolymer with the same polymerization results shown in Table 1. The composition of the resulting copolymer is also shown in Table 1.
These copolymers were vulcanized according to the formulations and vulcanization conditions shown in Table 2 below, and the main mechanical properties and solvent resistance test results of the resulting vulcanizates are also summarized in Table 2.

又、四フッ化エチレン−プロピレン共重合体(C2F4
/C3H6モル比55/45)及びフツ化ビニリデン一
四フツ化エチレンプロピレン共重合体(C2H2F2/
C2F4/C3H6モル比55/30/15)について
も実施例1〜3と同様の加硫を行ない、得られる加硫物
の試験結果をそれぞれ比較例1及び2として第2表に示
す。尚、下記第2表における加硫物の耐溶剤性試験*(
は次のように実施した。
In addition, tetrafluoroethylene-propylene copolymer (C2F4
/C3H6 molar ratio 55/45) and vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene propylene copolymer (C2H2F2/
C2F4/C3H6 molar ratio 55/30/15) was also vulcanized in the same manner as in Examples 1 to 3, and the test results of the resulting vulcanizates are shown in Table 2 as Comparative Examples 1 and 2, respectively. In addition, the solvent resistance test of the vulcanizate in Table 2 below *(
was carried out as follows.

すなわち加硫シート(厚み2mm)から2(1−JモV!
角の試験片を切出し、JIS、K63Olに準拠して溶
剤浸漬による体積膨潤率を測定した。実施例 4〜5 実施例1、2において、CF2−CFOC3F7のかわ
りにCF2−CFOCF2CF(CF3)0C3F7を
用いる以外は全く同じ条件で重合を行ない得られた共重
合体の組成、分子量及びパーオキサイド加硫による加硫
物についてその加硫物性を測定した。
That is, from a vulcanized sheet (thickness 2 mm) to 2 (1-J mo V!
A corner test piece was cut out, and the volume swelling ratio by solvent immersion was measured in accordance with JIS, K63Ol. Examples 4 to 5 The composition, molecular weight, and peroxide addition of the copolymer obtained by conducting polymerization under exactly the same conditions as in Examples 1 and 2 except that CF2-CFOCF2CF(CF3)0C3F7 was used instead of CF2-CFOC3F7. The physical properties of the vulcanized product were measured using sulfur.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 フッ化ビニリデン、プロピレン、四フッ化エチレン
、及びフルオロビニルエーテルを重合開始源の作用によ
り共重合せしめて、30〜70モル%のフッ化ビニリデ
ン、3〜30モル%のプロピレン、15〜45モル%の
四ッ化エチレン、及び2〜20モル%のフルオロビニル
エーテルを構成単位として含む共重合体エラストマーを
生成させることを特徴とする含フッ素エラストマーの製
法。 2 フルオロビニルエーテルとしてパーフルオロビニル
エーテルを使用する特許請求の範囲第1項記載の含フッ
素エラストマーの製法。 3 フルオロビニルエーテルとして一般式CF_2=C
F−O−〔CF_2CFXO〕_n−Rf(但し、式中
のRfは炭素数1〜12個のパーフルオロアルキル基、
Xはフッ素原子又はトリフルオロメチル基、nは0〜6
の整数を夫々示す)で表わされるパーフルオロビニルエ
ーテルを使用する特許請求の範囲第1項又は第2項記載
の含フッ素エラストマーの製法。 4 多弗素化或いは多弗素化塩素化アルキル系の分散剤
を含む水性媒体中で共重合を実施する特許請求の範囲第
1項記載の含フッ素エラストマーの製法。 5 50〜100℃の温度及び5〜200kg/cm^
2の圧力で共重合を実施する特許請求の範囲第4項記載
の含フッ素エラストマーの製法。 6 フッ化ビニリデン35〜65モル%、プロピレン1
0〜25モル%、四フッ化エチレン20〜40モル%、
フルオロビニルエーテル5〜15モル%からなる共重合
体エラストマーを生成させる特許請求の範囲第1項記載
の含フッ素エラストマーの製法。 7 有機溶媒中で−40〜+150℃の温度及び1〜5
0kg/cm^2の圧力で共重合を実施する特許請求の
範囲第1項記載の含フッ素エラストマーの製法。 8 有機溶媒として弗素化系或いは弗素化塩素化系飽和
炭化水素を使用する特許請求の範囲第7項記載の含フッ
素エラストマーの製法。 9 有機溶媒として第3級ブタノールを使用する特許請
求の範囲第7項記載の含フッ素エラストマーの製法。 10 重合開始源として水溶性過硫酸塩からなるものを
使用して水性媒体中で共重合を実施する特許請求の範囲
第1項、第4項、又は第5項記載の含フッ素エラストマ
ーの製法。
[Claims] 1. Vinylidene fluoride, propylene, tetrafluoroethylene, and fluorovinyl ether are copolymerized by the action of a polymerization initiator to form 30 to 70 mol% vinylidene fluoride and 3 to 30 mol% propylene. , 15 to 45 mol % of ethylene tetrafluoride, and 2 to 20 mol % of fluorovinyl ether as structural units. 2. The method for producing a fluorine-containing elastomer according to claim 1, wherein perfluorovinyl ether is used as the fluorovinyl ether. 3 General formula CF_2=C as fluorovinyl ether
F-O-[CF_2CFXO]_n-Rf (wherein, Rf is a perfluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms,
X is a fluorine atom or a trifluoromethyl group, n is 0 to 6
A method for producing a fluorine-containing elastomer according to claim 1 or 2, using perfluorovinyl ether represented by (respectively an integer of). 4. The method for producing a fluorine-containing elastomer according to claim 1, wherein the copolymerization is carried out in an aqueous medium containing a polyfluorinated or polyfluorinated chlorinated alkyl dispersant. 5 Temperature of 50-100℃ and 5-200kg/cm^
5. The method for producing a fluorine-containing elastomer according to claim 4, wherein the copolymerization is carried out at a pressure of 2. 6 Vinylidene fluoride 35-65 mol%, propylene 1
0 to 25 mol%, tetrafluoroethylene 20 to 40 mol%,
A method for producing a fluorine-containing elastomer according to claim 1, which produces a copolymer elastomer containing 5 to 15 mol% of fluorovinyl ether. 7 Temperature of -40 to +150 °C in organic solvent and 1 to 5
The method for producing a fluorine-containing elastomer according to claim 1, wherein the copolymerization is carried out at a pressure of 0 kg/cm^2. 8. The method for producing a fluorine-containing elastomer according to claim 7, wherein a fluorinated or fluorinated chlorinated saturated hydrocarbon is used as the organic solvent. 9. The method for producing a fluorine-containing elastomer according to claim 7, which uses tertiary butanol as the organic solvent. 10. The method for producing a fluorine-containing elastomer according to claim 1, 4, or 5, wherein copolymerization is carried out in an aqueous medium using a water-soluble persulfate as a polymerization initiation source.
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